锋 陈 引 吴明光

     来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍了在保持与中长图无纸记录仪通用的基础上开发的小长图无纸记录仪。该记录仪可全中文图形界面显示、万能输入、功能完备，运用了数据空间扩展分页访问管理和代码空间扩展切换等新技术。从硬件以及软件两方面详细论述了这些新技术的实现。

     关键词：分页访问

     代码切换 无纸记录仪

     记录仪是工业生产自动化系统中常见的二次仪表。传统的记录仪功能单一，机械结构易发故障，日常维护工作繁琐，已经无法满足生产过程综合自动化的要求。笔者天1998年研制的彩色中长图无纸记录仪，已经实现了产品化，并广泛应用于化工、钢铁行业的过程监控，获得用户的好评。在此基础上，根据用户的实际需求以及使用意见，笔者又开发了新一代的彩色小长图无纸记录仪。该记录仪具有5"dstn彩色液晶显示，1～8通道万能输入、16点报警、2点pid输出，尺寸小、功能全、可满足大多数行业的需求。

     1 主要功能

     （1）信号采样：模拟输入通道1～8路。全隔离万能输入，可输入0～10v、0～5v、0～10ma、4～20ma标准信号和pt100、cu50热电阻信号以及k、s、b、n、t、e、j、r热电偶信号。用户直接在组态画面选择，无需更换输入通道板。记录间隔可设置为1/2/4/8/20/40/60/120/240等。

     （2）组态功能：该记录仪具有强大的组态功能，用户可对通道信号类型、单位、量程、显示范围、记录间隔、报警上下限以及显示画面、历史追忆、流量累计、pid参数等进行设置。图形化的组态界面，操作简单。

     (3)显示功能：全中文图形界面，菜单驱动，信息直观丰富，操作简单。主要显示画面：水平趋势画面、垂直趋势画面、棒图画面、数字画面（以上画面均可1～8通道选择）、历史数字趋势追忆画面（单通道或多通道同时）、多通道流量累计画面、组态画面（包括通道设置、显示设置、流量累计设置、pid参数设置、历史追忆设置等画面）。

     （4）存储功能：采用大容量flash作为主要存储设备（用户可选1/2/4/6m）。软盘作为辅助，用户可以将任意时间段内的数据转存到软盘，然后在pc机上进行显示、分析、打印。

     （5）通讯功能：提供rs-232/rs-485通讯接口。可远距离通讯，多台仪表组网。配合上位pc机软件可实现远程监控。

     （6）打印功能：提供常用微型打印机接口，打印任意时间段内数据、趋势曲线、流量累计值等。

     （7）报警功能：配有16点开关量输出通道（可选长开/长闭），根据各通道设置的上下限，在显示画面实时显示报警信息的同时输出报警信号。

     （8）简单pid调节功能：具有两路pid输出通道，信号类型为1～5～/4～20ma。

     2 硬件设计

     作者先前开发的彩色中长图无纸记录仪内部采用了上下位机的结构。上位机采用all-in-one型pc104嵌入式模板作为硬件平台，直接接入gb级硬盘和1.44mb软盘、640×480的10“彩色tft液晶显示屏、6键数字键盘。下位机采用以philips公司80c552为控制核心的采集模块。上位机负责画面显示、用户组态、数据管理、打印以及远程通讯（rs232或485）。下位机负责信号调理、数据计算、报警以及pid输出。上下位机间通过rs232接口连接，传递通道组态信息和通道数据值。结构框图见图1。采用该种结构的优点是模块化设计，上下位机各司其职，分工合作；应用灵活，兼容性好；故障定位容量。该系统的易用性和可靠性已经在工厂应用得到了证明。但也要看到，在该系统中，pc104模板的功能并没有被充分使用，硬件空间浪费严重（目前市场上已买不到4g以下容量的硬盘了），液晶显示屏价格昂贵，从而导致了记录仪价格偏高。

     在总结了中长图无纸记录仪的研发之后，在小长图无纸记录仪的设计中仍然采用了上下位机的结构。其中下位机数据采集模块与中长图无纸记录仪通用，这样避免了重复